2025届上海市崇明区高三上学期期末（一模）生物试题（解析版）

高级中学名校试题PAGEPAGE12025届上海市崇明区高三上学期期末（一模）考生注意：1．试卷满分100分，考试时间60分钟。2．作答必须全部涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。选择题的作答必须用2B铅笔涂在答题纸的相应区域。3．“单选”指每题只有一个正确选项，“多选”指每题有两个或两个以上选项，“编号选填”指用试题中所列出的数字编号答题，每空的正确选项有一个或多个。一、夜蛾的无间道（20分）1.草地贪夜蛾（简称F蛾）的幼虫以玉米为食，导致玉米减产。玉米的次生代谢产物Bxs对F蛾的幼虫有毒性。图1为在不同处理条件下F蛾幼虫的平均体重。（1）关于图1的分析正确的有______。A.需要保证各组F蛾幼虫的初始平均体重基本相同B.组2模拟了自然状态下F蛾幼虫的进食条件C.肠道细菌能够缓解Bxs对F蛾幼虫的毒性D.在不同条件下，Bxs均能显著抑制F蛾幼虫的体重增长图2为从F蛾幼虫肠道筛选能代谢Bxs的细菌的过程示意图，I~Ⅳ表示操作步骤。注：图中黑点代表能够代谢Bxs的菌种（2）图2中，欲筛选可将Bxs同时作为碳源和氮源的菌种成为优势菌，在配制步骤Ⅱ所需的培养基中应添加______。（编号选填）①葡萄糖②抗生素③④Bxs⑤Bxs酶⑥琼脂（3）图2中，步骤Ⅱ的目的______；步骤Ⅲ的目的______。（编号选填）①通过挑取单菌落获得纯化的菌种②根据菌落特征初步鉴别能代谢Bxs的菌种③便于能代谢Bxs的菌种增殖④便于计算F蛾幼虫肠道中微生物总数研究发现，对Bxs代谢起主要作用的分散假单胞菌（简称P菌）具有固氮能力，该菌分布于玉米的根部和叶脉处，在F蛾摄食玉米叶的过程中也能转移到F蛾的肠道、精巢以及受精卵等处。（4）P菌有质膜而无核膜，质膜上附有参与细胞呼吸的电子传递链，以上事实说明该菌属于______。A.真核生物 B.自养型生物C.原核生物 D.严格厌氧生物（5）选择能够表示F蛾、玉米与P菌三者之间种间关系的编号，填入图中______。（编号选填）①种间竞争②捕食③寄生④共生（6）有农民想在农田中施用广谱抗生素以杀死P菌，从而抑制F蛾的生长，请从种间关系与生态环境等角度，评价该农民的想法是否合理______。（7）F蛾、玉米与P菌间还存在协同演化的关系（即不同物种相互影响共同进化），有关分析中正确的是______。（编号选填）①P菌降解Bxs的能力是突变和自然选择的结果②与P菌建立合作关系的F蛾具有更大生存、繁殖优势③三种生物种群的特定基因频率在演化过程中均会发生适应性改变【答案】（1）AC（2）④（3）①.③②.①②（4）C（5）（6）这种想法不合理。从种间关系角度看，P菌与玉米可能是共生关系，杀死P菌可能会影响玉米的生长；从生态环境角度看，广谱抗生素会杀死农田中的多种微生物，破坏土壤微生物的生态平衡，影响土壤肥力等，进而影响整个农田生态系统的稳定性。（这种想法合理。从种间关系角度看，夜蛾和分散假单胞菌的共生关系，抑制分散假单胞菌可阻碍夜蛾的生长。）（7）①②③【解析】〖祥解〗种间关系：‌（1）互利共生‌：这种关系中，两种生物共同生活在一起，彼此都有利。例如，豆科植物和根瘤菌之间的关系，根瘤菌为豆科植物提供氮肥，而豆科植物为根瘤菌提供生存的环境；（2）寄生‌：在这种关系中，一种生物（寄生者）生活在另一种生物（寄主）的体内或体表，并从中获取营养，而寄主则受到损害。例如，菟丝子寄生在大豆上；（3）捕食‌：一种生物以另一种生物为食。捕食者依赖被捕食者获取营养，而被捕食者则面临被捕食的风险。例如，兔子吃草；（4）竞争‌：不同生物为了争夺有限的资源（如阳光、水分、营养物质等）而发生的斗争。例如，农田中的杂草和小麦竞争资源；（5）原始合作‌：这种关系也被称为互惠，指的是两种生物共同生活在一起，彼此创造有利的生活条件，相互依赖，一旦分离，双方都不能正常生活；微生物分离纯化的方法：（1）稀释涂布平板法‌：将微生物悬液滴加在已凝固的琼脂平板上，再用涂布棒均匀涂布，使微生物分散在平板表面，培养后形成单菌落。这种方法适用于热敏感菌和严格好氧菌的分离；（2）平板划线法‌：用接种环在平板表面进行连续划线，随着划线次数的增加，微生物细胞数量逐渐减少，最终形成单个菌落。常见的划线方法有斜线法、曲线法、方格法等。‌单细胞分离法‌：直接从混杂群体中分离单个细胞或孢子进行培养，适用于自然界中数量较少的微生物。操作难度较高，通常需要显微操作仪辅助。‌微生物分离纯化的原理和目的‌：分离纯化的目的是从混杂的微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程。通过这些方法，可以获得纯培养物，用于进一步的研究和应用。【解析】（1）A、在进行实验时，为了确保实验结果是由不同处理条件导致的，而不是初始体重差异引起的，需要保证各组F蛾幼虫的初始平均体重基本相同，A正确；B、从图1中无法明确得知组2是否模拟了自然状态下F蛾幼虫的进食条件，缺乏足够依据，B错误；C、对比组1（饲料中未添加Bxs）和组3（饲料中添加Bxs），组3中F蛾幼虫体重明显低于组1，而组4（饲料中添加Bxs和肠道细菌）中F蛾幼虫体重高于组3，说明肠道细菌能够缓解Bxs对F蛾幼虫的毒性，C正确；D、组2（饲料中未添加Bxs和肠道细菌）中F蛾幼虫体重与组1（饲料中未添加Bxs）相比，差异不显著，说明在未添加Bxs的条件下，Bxs并不能显著抑制F蛾幼虫的体重增长，D错误。故选AC。（2）要筛选可将Bxs同时作为碳源和氮源的菌种成为优势菌，在培养基中应添加Bxs作为碳源和氮源，不需要添加葡萄糖（已有Bxs作为碳源）、抗生素（会抑制菌种生长，不利于筛选）、NH4NO3（已有Bxs作为氮源）、Bxs酶（不是菌种生长所必需的），所以应添加④Bxs；（3）步骤Ⅱ是将肠道内容物研磨后进行梯度稀释，其目的是便于能代谢Bxs的菌种增殖，即③；步骤Ⅲ是将稀释后的菌液涂布在培养基上，其目的是通过挑取单菌落获得纯化的菌种，并根据菌落特征初步鉴别能代谢Bxs的菌种，即①②；（4）A、真核生物与题干信息不符，A错误；BD、题干中未提及该菌的营养类型和呼吸类型等相关信息，无法判断其是否为自养型生物和严格厌氧生物，B、D错误；C、根据题干中“P菌有质膜而无核膜”这一关键信息，真核生物具有核膜，而原核生物没有核膜，所以该菌属于原核生物，C正确。故选C。（5）P菌分布于玉米的根部和叶脉处，对玉米可能有利，二者可能是共生关系，玉米和F蛾之间是捕食关系，F蛾摄食玉米叶，P菌能转移到F蛾的肠道等处，P菌与F蛾之间可能也是共生关系，因此F蛾、玉米与P菌三者之间种间关系为：；（6）这种想法不合理。从种间关系角度看，P菌与玉米可能是共生关系，杀死P菌可能会影响玉米的生长；从生态环境角度看，广谱抗生素会杀死农田中的多种微生物，破坏土壤微生物的生态平衡，影响土壤肥力等，进而影响整个农田生态系统的稳定性。（这种想法合理。从种间关系角度看，夜蛾和分散假单胞菌的共生关系，抑制分散假单胞菌可阻碍夜蛾的生长。）（7）①P菌降解Bxs的能力是其本身基因发生突变，然后经过自然选择，适应环境的突变类型保留下来的结果，该说法正确；②与P菌建立合作关系的F蛾，可能会因为P菌的某些作用而具有更大生存、繁殖优势，该说法正确；③三种生物种群特定基因频率在演化过程中均会发生适应性改变，从而都能适应生存的环境，该说法正确。故选①②③。二、dsRNA农药（24分）2.科学家以RNA干扰技术为原理，研制新型绿色农药。该技术涉及的简要流程包括：Ⅰ设计并合成双链RNA（dsRNA）；Ⅱ害虫摄入或经由体表吸收dsRNA；ⅢdsRNA进入细胞，在一系列蛋白质的作用下引发RNA干扰；IV害虫的关键基因被“沉默”，导致其生长、代谢受到抑制，死亡率提高。用于防治马铃薯甲虫的dsRNA农药制备与使用的部分技术路线如图1（1）图1中涉及的生物工程或技术包括______。（编号选填）①表达载体的构建②发酵工程③核移植技术④重组质粒导入受体细胞⑤植物组织培养⑥细胞融合（2）若以马铃薯甲虫生存所必须的PSMB5基因作为RNA干扰的靶向基因，则图1中过程①可行的方法有______。A.对PSMB5基因进行PCR B.对PSMB5mRNA进行逆转录C.对PSMB5基因进行转录 D.用化学方法合成T7是质粒上允许双向转录的特殊启动子，重组质粒上部分碱基序列与T7启动子的位置关系如图2所示。（3）图1中过程②形成的双链dsRNA，是由RNA聚合酶分别识别左、右T7启动子后转录所得的两种产物形成的，结合图2推测这两种产物：______。A.序列相同；方向相同 B.序列互补；方向相同C.序列相同；方向相反 D.序列互补；方向相反（4）关于图1中的生理过程②的相关分析，正确的有______。（单选）A.需要tRNA的参与 B.以脱氧核苷酸为原料C.反应场所为核糖体 D.需要适宜的温度与pHdsRNA进入马铃薯甲虫细胞的过程及引发RNA干扰的机制如图3所示。（5）dsRNA进入马铃薯甲虫细胞的方式说明了______。A.质膜具有一定流动性 B.质膜的选择透过性与膜蛋白种类相关C.dsRNA能穿过磷脂分子间隙 D.dsRNA跨膜运输必须有转运蛋白参与（6）据图3，RNA干扰能使PSMB5基因“沉默”的直接原因是______。PSMB5基因编码的蛋白质对蛋白酶体的组装至关重要，蛋白酶体是由一系列蛋白质组成的复合体，能够催化细胞中特定目标蛋白质的降解。（7）比较蛋白酶体和溶酶体的结构与功能，完成表。（符合的打“√”，不符合的打“×”）比较项比较内容蛋白酶体溶酶体1含有磷脂；内含多种水解酶和酸性环境2能够降解废弃或受损的蛋白质3能够消化衰老细胞器及进入细胞的异物（8）蛋白酶体异常时，会使多余或异常的蛋白质积累，可能造成______。A.细胞新陈代谢速率减缓 B.细胞异常增殖C.细胞增殖受阻 D.细胞凋亡（9）研究表明，用针对某特定靶基因的dsRNA饲喂马铃薯甲虫，9代后的马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性；dsRNA也可能对目标以外物种产生RNA干扰作用。据此分析，有利于降低RNA干扰技术风险的措施有______。（多选）A.避免长期使用单一靶标基因的dsRNAB.对目标以外物种的基因进行测序，以便提高所设计dsRNA的特异性C.延长dsRNA在环境中的生物活性保持时间D将该技术与其他防治手段结合使用【答案】（1）①②④⑤（2）ABD（3）D（4）D（5）AB（6）导致了PSMB5mRNA的降解/抑制了PSMB5mRNA的翻译（7）比较项蛋白酶体溶酶体1．×√2．√√3．×√（8）ABCD（9）ABD〖祥解〗基因工程可以分为四步：目的基因的提取、目的基因与运载体的结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。【解析】（1）图1中构建重组质粒的过程为表达载体的构建，技术路线1、2为将重组质粒导入受体细胞，大肠杆菌大规模生产dsRNA涉及发酵工程，马铃薯细胞获得马铃薯植株的过程涉及植物组织培养，喷施或喂食马铃薯甲虫为目的基因的检测，即图1中涉及的生物工程或技术包括①②④⑤。（2）可通过对目的基因进行PCR扩增、对目的基因转录出的mRNA进行逆转录、用化学方法合成等方法获取目的基因。（3）由图可知，T7启动子从左右两边进行转录，则分别以图示序列中的其中一条链进行转录，所得的两个RNA序列互补，方向相反，ABC错误，D正确。故选D。（4）A、图1中的生理过程②为转录过程，不需要tRNA（翻译时转运氨基酸），A错误；B、以核糖核苷酸为原料，B错误；C、核糖体是翻译的场所，C错误；D、转录需要适宜的温度与pH，D正确。故选D。（5）由图3可知，细胞膜上的蛋白（该蛋白为糖蛋白，具有识别作用，不是转运蛋白）识别dsRNA后，经胞吞作用吸收dsRNA，识别作用说明质膜的选择透过性与膜蛋白种类相关、胞吞说明质膜具有一定流动性，AB正确，CD错误。故选AB。（6）由图3可知，RNA通过与PSMB5基因转录出的mRNA结合，导致mRNA被切割，抑制该基因的正常翻译，从而导致PSMB5基因“沉默”。（7）蛋白酶体是由一系列蛋白质组成的复合体，能够催化细胞中特定目标蛋白质的降解，所以其不含磷脂（无膜结构），能降解相应的蛋白质，不能消化不是蛋白质的细胞器和进入细胞的异物，而溶酶体有膜结构，所以含有磷脂，其含有多种水解酶，能够降解废弃或受损的蛋白质、能够消化衰老细胞器及进入细胞的异物。（8）异常蛋白质的积累可能会导致细胞新陈代谢速率减缓、异常增殖或增殖受阻、导致凋亡等现象出现，ABCD正确。故选ABCD。（9）A、用针对某特定靶基因的dsRNA饲喂马铃薯甲虫，9代后的马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性，避免长期使用单一靶标基因的dsRNA可减弱马铃薯甲虫对dsRNA产生抗性，A正确；B、对目标以外物种的基因进行测序，以便提高所设计dsRNA的特异性，避免对其他物质造成干扰，可降低RNA干扰技术风险，B正确；C、延长dsRNA在环境中的生物活性保持时间，可能会因为基因污染等，增加RNA干扰技术风险，C错误；D、将该技术与其他防治手段（如机械防治、生物防治等）结合使用可有效降低马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性，D正确。故选ABD。三、高糖毒性（20分）3.葡萄糖毒性是指高血糖会损害胰岛B细胞、心血管系统，甚至大脑。VDACl是一种转运蛋白，主要分布于线粒体外膜，它主要功能是调节线粒体的体积、从线粒体里往外转运ATP等代谢产物。（1）VDACl的基本单位是______。（2）研究人员欲探究高血糖对胰岛B细胞的伤害是否是通过VDACl实现的。从下列①~⑤中选择并形成实验方案。对照组：______；实验组：______。（编号选填）①选取健康人捐献的胰岛B细胞②选取2型糖尿病患者捐献的胰岛B细胞③检测VDACI基因的含量④检测VDAClmRNA的含量⑤检测VDACl的含量（3）根据实验方案，若检测的结果表现为______，可以说明高血糖损害胰岛B细胞与VDACl之间存在联系。为了研究血糖水平与VDACl的关系，研究人员使用不同浓度的葡萄糖处理离体培养的人胰岛B细胞，结果如图1所示。进一步研究表明，持续高浓度（20mM）葡萄糖处理可损伤B细胞，而低浓度（5mM）葡萄糖培养条件下，即使通过其他手段使VDACl过量表达，也不会损伤B细胞。（4）综合上述资料，下列推断合理的有______。A.高血糖水平可使B细胞VDACl的表达量上调B.VDACl表达量的显著上调需受较长时间的高血糖水平诱导C.VDACl高表达对B细胞功能的损害与血糖水平无关D.二甲双胍（Met）降血糖作用可能与抑制VDACl表达有关（5）研究发现，高血糖导致的VDACl过度表达与表观遗传有关，具体机制如图2所示。下列有关高血糖调控VDACl表达机制的叙述正确的是______。A.改变了VDACl基因的遗传信息 B.影响了染色质的螺旋化程度C.直接促进翻译形成VDACl D.抑制了VDACl基因的转录图3为高血糖损害胰岛B细胞的部分机制图。琥珀酸为三羧酸循环的中间代谢产物。（6）阐述高血糖损害胰岛B细胞的机制，并提出预防措施与可能的治疗思路______。【答案】（1）氨基酸（2）①①④⑤②.②④⑤（3）2型糖尿病供体的胰岛VDACl的表达上调（或下降），（或2型糖尿病供体的VDAClmRNA和VDACl量与健康人相比有显著差异）（4）ABD（5）B（6）健康人正常表达的VDACl主要分布在线粒体外膜上，高血糖导致患者胰岛B细胞中VDACl表达量增多且大部分转移到质膜上，导致细胞内产生的ATP和丙酮酸（与琥珀酸）等代谢产物流失；丙酮酸（与琥珀酸）流失导致细胞内ATP产生量减少，加上ATP流失，导致细胞生命活动所需能量供不应求；能量不足导致胰岛素合成与分泌量减少，血糖进一步上升，葡萄糖毒性增强，最终导致胰岛B细胞因缺少能量而凋亡。预防措施：控制饮食，多运动，控制血糖治疗方案：抑制VDACl基因的过度表达，或服用VDACl的拮抗剂，避免胰岛B细胞ATP和代谢产物的流失〖祥解〗（1）2型糖尿病旧称非胰岛素依赖型糖尿病，是一种慢性代谢疾病，患者特征为高血糖、胰岛素抵抗（指正常剂量的胰岛素在机体内产生的生物学效应低于正常水平、体内胰岛素含量高于正常水平）、相对缺乏胰岛素等；（2）胰岛素是由胰脏内的胰岛B细胞受内源性或外源性刺激而分泌的一种蛋白质激素。是体内唯一降低血糖的激素。【解析】（1）由题意可知，VDAC1是一种转运蛋白，蛋白质的基本单位是氨基酸；（2）该实验目的是探究高血糖对胰岛B细胞的伤害是否通过VDAC1实现，自变量是血糖浓度，因变量是VDAC1相关指标。对照组应选取健康人捐献的胰岛B细胞，即①；实验组应选取2型糖尿病患者捐献的胰岛B细胞，即②。然后都需要检测VDAC1的相关指标，如④检测VDAC1mRNA的含量、⑤检测VDAC1的含量，即对照组为①④⑤、实验组为②④⑤；（3）若检测结果表现为实验组（2型糖尿病患者捐献的胰岛B细胞）中VDAC1基因的含量、VDAC1mRNA的含量、VDAC1的含量高于对照组（健康人捐献的胰岛B细胞），则可以说明高血糖损害胰岛B细胞与VDAC1之间存在联系；（4）A、从图1中可以看出，高浓度葡萄糖（20mM）处理较5mM葡萄糖处理，VDAC1mRNA含量增加，可推测高血糖水平可使B细胞VDAC1的表达量上调，A正确；B、对比图1中20mM葡萄糖处理24h和72h的结果，可知VDAC1表达量的显著上调需受较长时间的高血糖水平诱导，B正确；C、由题意可知，持续高浓度（20mM）葡萄糖处理可损伤B细胞，而低浓度（5mM）葡萄糖培养条件下，即使VDAC1过量表达也不会损伤B细胞，说明VDAC1高表达对B细胞功能的损害与血糖水平有关，C错误；D、20mM葡萄糖处理72小时，添加二甲双胍后可使VDAC1表达量降低，所以二甲双胍降血糖作用可能与抑制VDAC1表达有关，D正确。故选ABD。（5）A、由图2可知，高血糖激活组蛋白乙酰转移酶，使组蛋白乙酰化，但是并没有改变VDAC1基因的遗传信息，因为表观遗传不改变基因的碱基序列，A错误；B、组蛋白乙酰化会影响染色质的螺旋化程度，使其结构变得松散，有利于基因的表达，B正确；C、图中只是显示了高血糖通过表观遗传影响基因表达的过程，并没有直接体现促进翻译形成VDAC1，C错误；D、组蛋白乙酰化后，染色质结构松散，应该是促进了VDAC1基因的转录，而不是抑制，D错误。故选B。（6）高血糖损害胰岛B细胞的机制：从图3可以看出，高血糖环境下，患者胰岛B细胞中VDACl表达量增多且大部分转移到质膜上，胰岛B细胞线粒体中ATP、代谢产物（如丙酮酸、琥珀酸等）流失。线粒体是细胞的能量工厂，ATP等物质流失会影响胰岛B细胞的能量供应和正常代谢，进而导致细胞功能受损，最终使胰岛B细胞凋亡。预防措施：控制血糖水平：通过合理饮食，减少高糖食物的摄入，避免血糖过高，从而减少对胰岛B细胞的损害；增加运动量：适当的运动可以帮助身体更好地利用血糖，提高胰岛素敏感性，减轻胰岛B细胞的负担；控制血糖；可能的治疗思路：研发药物抑制VDAC1的过度表达或功能：因为VDAC1可能在高血糖损害胰岛B细胞的过程中起重要作用，抑制其表达或功能可能减轻胰岛B细胞的损伤；修复线粒体功能：可以寻找能够修复线粒体膜完整性或改善线粒体能量代谢的药物或方法，减少ATP等物质的流失，保护胰岛B细胞。四、睡眠与稳态（21分）4.研究发现，经长时间睡眠剥夺，4天内约80%的成年小鼠因多器官衰竭死亡。睡眠剥夺会增加大脑中的睡眠调节物质的水平，而循环系统中的增加，会诱发细胞因子风暴，导致炎症反应失控，其具体机制如图1所示。（1）图1中ABCC4是一种依赖ATP供能进行物质跨膜运输的转运蛋白。通过ABCC4进入血管腔的方式为______。（单选）A.胞吐 B.自由扩散 C.主动运输 D.协助扩散（2）细胞因子属于免疫活性物质，具有细胞间相互联络、协调免疫应答的联络“信号”等功能。下列需要细胞因子参与的生理活动有______。（多选）A.增强吞噬细胞的吞噬能力 B.促进抗体产生C.促进T淋巴细胞的分化 D.参与炎症反应（3）选择正确的编号填入下表，形成实验方案并预期实验结果，验证：在睡眠剥夺导致的免疫反应中发挥的核心作用。（编号选填）①野生型小鼠②正常睡眠③炎症反应强④存活时间长⑤脑内合成酶缺陷小鼠⑥睡眠剥夺⑦炎症反应弱⑧存活时间短实验材料实验处理预期实验结果实验组（1）______⑥（2）______对照组①（3）______③⑧（4）熬夜后往往会出现面部浮肿，分析原因可能是：熬夜会增加大脑中的水平，使外排的增加，诱发了促炎细胞因子的释放，______，进而使面部浮肿（编号选填并排序）①促炎细胞因子可以增加血管的通透性②血浆渗透压升高，组织液渗透压降低③血浆渗透压降低，组织液渗透压升高④导致血浆蛋白进入组织间隙⑤水向组织液渗透的量增加，导致组织水肿⑥水向血浆渗透的量增加，导致组织水肿（5）谷氨酸是一种与记忆相关的兴奋性神经递质，图2为谷氨酸作用机制示意图。研究表明，熬夜导致记忆减退可能与抑制突触传递有关。以下推测正确的是______A.不会存在于图2的Ⅱ中B.神经元上可能存在受体C.可能抑制了通道的开放D.可能抑制了③或④的活动过程熬夜的人更容易发胖和患上糖尿病。科学家欲通过构建肝脏节律紊乱的小鼠，让肝脏与大脑的生物钟“错位”，来找出昼夜节律紊乱对饮食行为的调控机制，图3为部分研究结果。肝迷走神经传出纤维属于副交感神经，能调节胆汁的分泌。胆汁与脂肪的消化有关。（6）肝迷走神经兴奋时，膜电位为______。（7）肝迷走神经兴奋时，胆汁的分泌量______。（编号选填）①增加②减少（8）据图3及所学知识推测，下列说法正确的是______。A.肝脏节律紊乱会导致小鼠总摄食量下降B.切除肝迷走神经后，肝脏节律紊乱的小鼠总摄食量显著下降C.肝脏节律紊乱可能是通过神经信号影响小鼠大脑的进食控制D.肝迷走神经可能具有作为治疗肥胖症的靶点【答案】（1）C（2）ABCD（3）①.⑤②.④⑦③.⑥（4）①④③⑤（5）BCD（6）内正外负（7）①（8）BCD〖祥解〗（1）人体的细胞外液血浆、淋巴和组织液构成了人体的内环境，凡是血浆、淋巴、组织液的成分，都是内环境的成分。内环境的成分有：机体从消化道吸收的营养物质；细胞产生的代谢废物如尿素；机体细胞分泌的物质如激素、分泌蛋白等；氧气、二氧化碳。（2）过敏反应：指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。引起过敏反应的物质叫做过敏原。如花粉、油漆、鱼虾等海鲜、青霉素、磺胺类药物等（因人而异）。【解析】（1）ABCC4是一种依赖ATP供能进行物质跨膜运输的转运蛋白，故PGD2通过ABCC4进入血管腔的方式为主动运输。故选C。（2）A、细胞因子属于免疫活性物质，可以增强吞噬细胞的吞噬能力，A正确；B、抗体产生需要吞噬细胞和辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用，B正确；C、吞噬细胞和辅助性T淋巴细胞分泌的细胞因子促进T淋巴细胞的分化，C正确；D、炎症反应属于第二道防线，细胞因子参与炎症反应，D正确。故选ABCD。（3）为验证PGD2在睡眠剥夺导致的免疫反应中发挥的核心作用，实验材料为对照组（①野生型小鼠）和实验组（⑤脑内合成酶缺陷小鼠）；实验处理为实验组进行睡眠剥夺（③），对照组也进行同样的处理（③）；预期实验结果，实验组由于脑内合成酶缺陷，因此结果为④存活时间长、⑦炎症反应弱。（4）促炎细胞因子的释放会引起血管的通透性增强（①），导致血浆蛋白进入组织间隙（④），进而引起血浆渗透压降低，组织液渗透压升高（③），导致水向组织液渗透的量增加，导致组织水肿（⑤），进而使面部浮肿。（5）A、图2的Ⅱ中为组织间隙，PGD2会存在于图2的Ⅱ中，A错误；B、PGD2抑制突触传递，神经元上可能存在受体，B正确；C、PGD2可能抑制了Ca2+通道的开放，使得突触前膜无法兴奋，进而引起神经递质无法释放，C正确；D、PGD2可能抑制了③或④的活动过程，进而导致下一个神经元无法兴奋，D正确。故选BCD。（6）静息状态下，膜电位外正内负，肝迷走神经兴奋时，膜电位为内正外负。（7）肝迷走神经传出纤维属于副交感神经，切除肝迷走神经，摄食量减少，因此肝迷走神经兴奋时，胆汁的分泌量增加。（8）A、与对照组SC相比，肝脏节律紊乱（SD组）会导致小鼠总摄食量上升，A错误；B、与SD组相比，HD组切除肝迷走神经后，肝脏节律紊乱的小鼠总摄食量显著下降，B正确；C、结合图3可知，肝脏节律紊乱可能是通过神经信号影响小鼠大脑的进食控制，C正确；D、肝迷走神经可以调节饮食，可能具有作为治疗肥胖症的靶点，D正确。故选BCD。五、微藻助力碳中和（15分）5.为减缓全球变暖趋势，世界各国制定了“碳中和”目标，即人类活动所产生并排放的二氧化碳与通过自然或人工方式吸收的二氧化碳量维持平衡。（1）下列生命现象或人类活动会导致大气中含量增加的有______；有利于减少大气中含量的有______。（编号选填）①卡尔文循环②三羧酸循环③家畜消化道中微生物的发酵活动④化石燃料的燃烧⑤森林砍伐⑥生物遗骸在土壤中沉积，并转变为泥炭微藻能将转化为生物燃料。然而工业废气中极高的浓度会导致微藻细胞内酸化（即浓度更高），不仅造成细胞的损伤、且使转化效率下降。为解决这一问题，研究人员向微藻细胞内转入PMA4基因，该基因编码的膜蛋白可水解ATP并将运往质膜外侧。（2）微藻细胞中能够产生的生理活动还有______。（单选）A.水的光解 B.NADPH的合成C.的固定 D.ATP的水解图1（a）示在模拟工业废气的高环境中非转基因（WT）和转PMA4基因微藻部分基因的相对表达水平，其中微藻自身的CAHI基因可促进细胞高效吸收环境中的。图12（b）示高环境中两种微藻的生物燃料产量比较。（3）综合信息，对图1的分析正确的有______。A.WT微藻的CAHⅠ基因表达水平可能受负反馈机制调节B.的供应可能是WT微藻生物燃料产量的限制因素C.转基因微藻内酶的最适pH小于WT微藻D.转基因微藻细胞通过主动运输将运出细胞可减少细胞损伤程度（4）在第1至7天的培养过程中，培养液中转基因微藻的种群数量和生物燃料产量均表现出“S”型增长的特征，造成第7天微藻种群数量和生物燃料产量增速减缓的可能原因有______。①微藻个体间对无机盐、空间等资源的竞争加强②培养液中和代谢废物积累，对微藻生长有抑制作用③微藻的繁殖速度下降，死亡率逐渐升高某公司设计了一台用于培养微藻并转化工业废气中的生物反应器，其结构如图2所示。（5）从持续高效将转化为生物燃料的角度，为上述装置提供改进建议_____。【答案】（1）①.②③④⑤②.①⑥（2）A（3）ABD（4）①②③（5）①指出缺乏光照条件下微藻无法完成向生物燃料转化。容器使用透明材质以便透光，或在容器内安装人工光源，自然光源与人工补光相结合，②加装pH检测与调控装置，为微藻代谢与繁殖创造最适环境，③工业废气管道口安装空气过滤器，以便维持容器内的无菌条件〖祥解〗绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程，叫做光合作用。可见光合作用的原料是二氧化碳和水；场所是叶绿体；条件是光；产物是：有机物和氧。【解析】（1）①卡尔文循环能固定二氧化碳，因而会使大气中二氧化碳浓度下降；②三羧酸循环能释放二氧化碳，因而会使大气中二氧化碳浓度上升；③家畜消化道中微生物的发酵活动会将有机物分解成二氧化碳释放到大气中，引起二氧化碳浓度上升；④化石燃料的燃烧也会增加大气中二氧化碳；⑤森林砍伐会减少光合作用对二氧化碳的吸收，因而会导致大气中二氧化碳浓度上升；⑥生物遗骸在土壤中沉积，并转变为泥炭的过程中有机物中的碳并未释放出去，因而会导致大气中二氧化碳浓度下降；即会导致大气中二氧化碳浓度增加的因素有②③④⑤；有利于减少大气中二氧化碳浓度的过程有①⑥。（2）A、水的光解过程会产生氧气、电子和氢离子，符合题意，A正确；B、NADPH的合成过程中会消耗H+，不符合题意，B错误；C、CO2的固定过程中不会产生H+，不符合题意，C错误；D、ATP的水解过程中不会产生H+，不符合题意，D错误。故选A。（3）A、WT微藻的CAHI基因表达水平可能受负反馈机制调节，该机制的存在使得CAHI基因的表达水平不致过高，A正确；B、转基因微藻的生物燃料产量高于野生型，且转基因微藻CAHI基因表达水平高于野生型，又知微藻自身的CAHI基因可促进细胞高效吸收环境中的CO2，因而推测CO2的供应可能是WT微藻生物燃料产量的限制因素，B正确；C、PMA4基因编码的膜蛋白可水解ATP并将H+运往质膜外侧，而转基因微藻内PMA4基因表达水平高于野生型，因而推测，转基因微藻内酶的最适pH高于WT微藻，C错误；D、题意显示，工业废气中极高的CO2浓度会导致微藻细胞内酸化，不仅造成细胞的损伤、且使CO2转化效率下降，而微藻细胞内转入PMA4基因，该基因编码的膜蛋白可水解ATP并将H+运往质膜外侧，据此推测转基因微藻细胞将H+运出细胞的方式为主动运输，H+运出细胞可减少细胞损伤程度，D正确。故选ABD。（4）①微藻个体间对无机盐、空间等资源的竞争加强可能导致微藻细胞数量不会持续增加，而表现为S形增长，①正确；②培养液中H+和代谢废物积累，对微藻生长有抑制作用，这也是导致微藻细胞呈现S形增长的原因之一，②正确；③微藻的繁殖速度下降，死亡率逐渐升高，导致微藻细胞数量下降，进而表现为微藻种群数量和生物燃料产量增速减缓，③正确。故选①②③。（5）微藻在光照条件下能进行光合作用，进而实现对二氧化碳的固定，因此图中装置需要增加光照，又知环境中的pH会影响微藻细胞的增殖，因而需要加装检测pH的装置，同时为了避免工业废气对环境的污染，需要对排出的工业废气进行检测，即在工业废气排出口加装废气检测装置，同时还有设法避免装置中不受杂菌污染的环境。因此，为了持续高效将CO2转化为生物燃料对图中的装置改装建议如下：①指出缺乏光照条件下微藻无法完成CO2向生物燃料转化。容器使用透明材质以便透光，或在容器内安装人工光源，自然光源与人工补光相结合，②加装pH检测与调控装置，为微藻代谢与繁殖创造最适环境，③工业废气管道口安装空气过滤器，以便维持容器内的无菌条件2025届上海市崇明区高三上学期期末（一模）考生注意：1．试卷满分100分，考试时间60分钟。2．作答必须全部涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。选择题的作答必须用2B铅笔涂在答题纸的相应区域。3．“单选”指每题只有一个正确选项，“多选”指每题有两个或两个以上选项，“编号选填”指用试题中所列出的数字编号答题，每空的正确选项有一个或多个。一、夜蛾的无间道（20分）1.草地贪夜蛾（简称F蛾）的幼虫以玉米为食，导致玉米减产。玉米的次生代谢产物Bxs对F蛾的幼虫有毒性。图1为在不同处理条件下F蛾幼虫的平均体重。（1）关于图1的分析正确的有______。A.需要保证各组F蛾幼虫的初始平均体重基本相同B.组2模拟了自然状态下F蛾幼虫的进食条件C.肠道细菌能够缓解Bxs对F蛾幼虫的毒性D.在不同条件下，Bxs均能显著抑制F蛾幼虫的体重增长图2为从F蛾幼虫肠道筛选能代谢Bxs的细菌的过程示意图，I~Ⅳ表示操作步骤。注：图中黑点代表能够代谢Bxs的菌种（2）图2中，欲筛选可将Bxs同时作为碳源和氮源的菌种成为优势菌，在配制步骤Ⅱ所需的培养基中应添加______。（编号选填）①葡萄糖②抗生素③④Bxs⑤Bxs酶⑥琼脂（3）图2中，步骤Ⅱ的目的______；步骤Ⅲ的目的______。（编号选填）①通过挑取单菌落获得纯化的菌种②根据菌落特征初步鉴别能代谢Bxs的菌种③便于能代谢Bxs的菌种增殖④便于计算F蛾幼虫肠道中微生物总数研究发现，对Bxs代谢起主要作用的分散假单胞菌（简称P菌）具有固氮能力，该菌分布于玉米的根部和叶脉处，在F蛾摄食玉米叶的过程中也能转移到F蛾的肠道、精巢以及受精卵等处。（4）P菌有质膜而无核膜，质膜上附有参与细胞呼吸的电子传递链，以上事实说明该菌属于______。A.真核生物 B.自养型生物C.原核生物 D.严格厌氧生物（5）选择能够表示F蛾、玉米与P菌三者之间种间关系的编号，填入图中______。（编号选填）①种间竞争②捕食③寄生④共生（6）有农民想在农田中施用广谱抗生素以杀死P菌，从而抑制F蛾的生长，请从种间关系与生态环境等角度，评价该农民的想法是否合理______。（7）F蛾、玉米与P菌间还存在协同演化的关系（即不同物种相互影响共同进化），有关分析中正确的是______。（编号选填）①P菌降解Bxs的能力是突变和自然选择的结果②与P菌建立合作关系的F蛾具有更大生存、繁殖优势③三种生物种群的特定基因频率在演化过程中均会发生适应性改变【答案】（1）AC（2）④（3）①.③②.①②（4）C（5）（6）这种想法不合理。从种间关系角度看，P菌与玉米可能是共生关系，杀死P菌可能会影响玉米的生长；从生态环境角度看，广谱抗生素会杀死农田中的多种微生物，破坏土壤微生物的生态平衡，影响土壤肥力等，进而影响整个农田生态系统的稳定性。（这种想法合理。从种间关系角度看，夜蛾和分散假单胞菌的共生关系，抑制分散假单胞菌可阻碍夜蛾的生长。）（7）①②③【解析】〖祥解〗种间关系：‌（1）互利共生‌：这种关系中，两种生物共同生活在一起，彼此都有利。例如，豆科植物和根瘤菌之间的关系，根瘤菌为豆科植物提供氮肥，而豆科植物为根瘤菌提供生存的环境；（2）寄生‌：在这种关系中，一种生物（寄生者）生活在另一种生物（寄主）的体内或体表，并从中获取营养，而寄主则受到损害。例如，菟丝子寄生在大豆上；（3）捕食‌：一种生物以另一种生物为食。捕食者依赖被捕食者获取营养，而被捕食者则面临被捕食的风险。例如，兔子吃草；（4）竞争‌：不同生物为了争夺有限的资源（如阳光、水分、营养物质等）而发生的斗争。例如，农田中的杂草和小麦竞争资源；（5）原始合作‌：这种关系也被称为互惠，指的是两种生物共同生活在一起，彼此创造有利的生活条件，相互依赖，一旦分离，双方都不能正常生活；微生物分离纯化的方法：（1）稀释涂布平板法‌：将微生物悬液滴加在已凝固的琼脂平板上，再用涂布棒均匀涂布，使微生物分散在平板表面，培养后形成单菌落。这种方法适用于热敏感菌和严格好氧菌的分离；（2）平板划线法‌：用接种环在平板表面进行连续划线，随着划线次数的增加，微生物细胞数量逐渐减少，最终形成单个菌落。常见的划线方法有斜线法、曲线法、方格法等。‌单细胞分离法‌：直接从混杂群体中分离单个细胞或孢子进行培养，适用于自然界中数量较少的微生物。操作难度较高，通常需要显微操作仪辅助。‌微生物分离纯化的原理和目的‌：分离纯化的目的是从混杂的微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程。通过这些方法，可以获得纯培养物，用于进一步的研究和应用。【解析】（1）A、在进行实验时，为了确保实验结果是由不同处理条件导致的，而不是初始体重差异引起的，需要保证各组F蛾幼虫的初始平均体重基本相同，A正确；B、从图1中无法明确得知组2是否模拟了自然状态下F蛾幼虫的进食条件，缺乏足够依据，B错误；C、对比组1（饲料中未添加Bxs）和组3（饲料中添加Bxs），组3中F蛾幼虫体重明显低于组1，而组4（饲料中添加Bxs和肠道细菌）中F蛾幼虫体重高于组3，说明肠道细菌能够缓解Bxs对F蛾幼虫的毒性，C正确；D、组2（饲料中未添加Bxs和肠道细菌）中F蛾幼虫体重与组1（饲料中未添加Bxs）相比，差异不显著，说明在未添加Bxs的条件下，Bxs并不能显著抑制F蛾幼虫的体重增长，D错误。故选AC。（2）要筛选可将Bxs同时作为碳源和氮源的菌种成为优势菌，在培养基中应添加Bxs作为碳源和氮源，不需要添加葡萄糖（已有Bxs作为碳源）、抗生素（会抑制菌种生长，不利于筛选）、NH4NO3（已有Bxs作为氮源）、Bxs酶（不是菌种生长所必需的），所以应添加④Bxs；（3）步骤Ⅱ是将肠道内容物研磨后进行梯度稀释，其目的是便于能代谢Bxs的菌种增殖，即③；步骤Ⅲ是将稀释后的菌液涂布在培养基上，其目的是通过挑取单菌落获得纯化的菌种，并根据菌落特征初步鉴别能代谢Bxs的菌种，即①②；（4）A、真核生物与题干信息不符，A错误；BD、题干中未提及该菌的营养类型和呼吸类型等相关信息，无法判断其是否为自养型生物和严格厌氧生物，B、D错误；C、根据题干中“P菌有质膜而无核膜”这一关键信息，真核生物具有核膜，而原核生物没有核膜，所以该菌属于原核生物，C正确。故选C。（5）P菌分布于玉米的根部和叶脉处，对玉米可能有利，二者可能是共生关系，玉米和F蛾之间是捕食关系，F蛾摄食玉米叶，P菌能转移到F蛾的肠道等处，P菌与F蛾之间可能也是共生关系，因此F蛾、玉米与P菌三者之间种间关系为：；（6）这种想法不合理。从种间关系角度看，P菌与玉米可能是共生关系，杀死P菌可能会影响玉米的生长；从生态环境角度看，广谱抗生素会杀死农田中的多种微生物，破坏土壤微生物的生态平衡，影响土壤肥力等，进而影响整个农田生态系统的稳定性。（这种想法合理。从种间关系角度看，夜蛾和分散假单胞菌的共生关系，抑制分散假单胞菌可阻碍夜蛾的生长。）（7）①P菌降解Bxs的能力是其本身基因发生突变，然后经过自然选择，适应环境的突变类型保留下来的结果，该说法正确；②与P菌建立合作关系的F蛾，可能会因为P菌的某些作用而具有更大生存、繁殖优势，该说法正确；③三种生物种群特定基因频率在演化过程中均会发生适应性改变，从而都能适应生存的环境，该说法正确。故选①②③。二、dsRNA农药（24分）2.科学家以RNA干扰技术为原理，研制新型绿色农药。该技术涉及的简要流程包括：Ⅰ设计并合成双链RNA（dsRNA）；Ⅱ害虫摄入或经由体表吸收dsRNA；ⅢdsRNA进入细胞，在一系列蛋白质的作用下引发RNA干扰；IV害虫的关键基因被“沉默”，导致其生长、代谢受到抑制，死亡率提高。用于防治马铃薯甲虫的dsRNA农药制备与使用的部分技术路线如图1（1）图1中涉及的生物工程或技术包括______。（编号选填）①表达载体的构建②发酵工程③核移植技术④重组质粒导入受体细胞⑤植物组织培养⑥细胞融合（2）若以马铃薯甲虫生存所必须的PSMB5基因作为RNA干扰的靶向基因，则图1中过程①可行的方法有______。A.对PSMB5基因进行PCR B.对PSMB5mRNA进行逆转录C.对PSMB5基因进行转录 D.用化学方法合成T7是质粒上允许双向转录的特殊启动子，重组质粒上部分碱基序列与T7启动子的位置关系如图2所示。（3）图1中过程②形成的双链dsRNA，是由RNA聚合酶分别识别左、右T7启动子后转录所得的两种产物形成的，结合图2推测这两种产物：______。A.序列相同；方向相同 B.序列互补；方向相同C.序列相同；方向相反 D.序列互补；方向相反（4）关于图1中的生理过程②的相关分析，正确的有______。（单选）A.需要tRNA的参与 B.以脱氧核苷酸为原料C.反应场所为核糖体 D.需要适宜的温度与pHdsRNA进入马铃薯甲虫细胞的过程及引发RNA干扰的机制如图3所示。（5）dsRNA进入马铃薯甲虫细胞的方式说明了______。A.质膜具有一定流动性 B.质膜的选择透过性与膜蛋白种类相关C.dsRNA能穿过磷脂分子间隙 D.dsRNA跨膜运输必须有转运蛋白参与（6）据图3，RNA干扰能使PSMB5基因“沉默”的直接原因是______。PSMB5基因编码的蛋白质对蛋白酶体的组装至关重要，蛋白酶体是由一系列蛋白质组成的复合体，能够催化细胞中特定目标蛋白质的降解。（7）比较蛋白酶体和溶酶体的结构与功能，完成表。（符合的打“√”，不符合的打“×”）比较项比较内容蛋白酶体溶酶体1含有磷脂；内含多种水解酶和酸性环境2能够降解废弃或受损的蛋白质3能够消化衰老细胞器及进入细胞的异物（8）蛋白酶体异常时，会使多余或异常的蛋白质积累，可能造成______。A.细胞新陈代谢速率减缓 B.细胞异常增殖C.细胞增殖受阻 D.细胞凋亡（9）研究表明，用针对某特定靶基因的dsRNA饲喂马铃薯甲虫，9代后的马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性；dsRNA也可能对目标以外物种产生RNA干扰作用。据此分析，有利于降低RNA干扰技术风险的措施有______。（多选）A.避免长期使用单一靶标基因的dsRNAB.对目标以外物种的基因进行测序，以便提高所设计dsRNA的特异性C.延长dsRNA在环境中的生物活性保持时间D将该技术与其他防治手段结合使用【答案】（1）①②④⑤（2）ABD（3）D（4）D（5）AB（6）导致了PSMB5mRNA的降解/抑制了PSMB5mRNA的翻译（7）比较项蛋白酶体溶酶体1．×√2．√√3．×√（8）ABCD（9）ABD〖祥解〗基因工程可以分为四步：目的基因的提取、目的基因与运载体的结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。【解析】（1）图1中构建重组质粒的过程为表达载体的构建，技术路线1、2为将重组质粒导入受体细胞，大肠杆菌大规模生产dsRNA涉及发酵工程，马铃薯细胞获得马铃薯植株的过程涉及植物组织培养，喷施或喂食马铃薯甲虫为目的基因的检测，即图1中涉及的生物工程或技术包括①②④⑤。（2）可通过对目的基因进行PCR扩增、对目的基因转录出的mRNA进行逆转录、用化学方法合成等方法获取目的基因。（3）由图可知，T7启动子从左右两边进行转录，则分别以图示序列中的其中一条链进行转录，所得的两个RNA序列互补，方向相反，ABC错误，D正确。故选D。（4）A、图1中的生理过程②为转录过程，不需要tRNA（翻译时转运氨基酸），A错误；B、以核糖核苷酸为原料，B错误；C、核糖体是翻译的场所，C错误；D、转录需要适宜的温度与pH，D正确。故选D。（5）由图3可知，细胞膜上的蛋白（该蛋白为糖蛋白，具有识别作用，不是转运蛋白）识别dsRNA后，经胞吞作用吸收dsRNA，识别作用说明质膜的选择透过性与膜蛋白种类相关、胞吞说明质膜具有一定流动性，AB正确，CD错误。故选AB。（6）由图3可知，RNA通过与PSMB5基因转录出的mRNA结合，导致mRNA被切割，抑制该基因的正常翻译，从而导致PSMB5基因“沉默”。（7）蛋白酶体是由一系列蛋白质组成的复合体，能够催化细胞中特定目标蛋白质的降解，所以其不含磷脂（无膜结构），能降解相应的蛋白质，不能消化不是蛋白质的细胞器和进入细胞的异物，而溶酶体有膜结构，所以含有磷脂，其含有多种水解酶，能够降解废弃或受损的蛋白质、能够消化衰老细胞器及进入细胞的异物。（8）异常蛋白质的积累可能会导致细胞新陈代谢速率减缓、异常增殖或增殖受阻、导致凋亡等现象出现，ABCD正确。故选ABCD。（9）A、用针对某特定靶基因的dsRNA饲喂马铃薯甲虫，9代后的马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性，避免长期使用单一靶标基因的dsRNA可减弱马铃薯甲虫对dsRNA产生抗性，A正确；B、对目标以外物种的基因进行测序，以便提高所设计dsRNA的特异性，避免对其他物质造成干扰，可降低RNA干扰技术风险，B正确；C、延长dsRNA在环境中的生物活性保持时间，可能会因为基因污染等，增加RNA干扰技术风险，C错误；D、将该技术与其他防治手段（如机械防治、生物防治等）结合使用可有效降低马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性，D正确。故选ABD。三、高糖毒性（20分）3.葡萄糖毒性是指高血糖会损害胰岛B细胞、心血管系统，甚至大脑。VDACl是一种转运蛋白，主要分布于线粒体外膜，它主要功能是调节线粒体的体积、从线粒体里往外转运ATP等代谢产物。（1）VDACl的基本单位是______。（2）研究人员欲探究高血糖对胰岛B细胞的伤害是否是通过VDACl实现的。从下列①~⑤中选择并形成实验方案。对照组：______；实验组：______。（编号选填）①选取健康人捐献的胰岛B细胞②选取2型糖尿病患者捐献的胰岛B细胞③检测VDACI基因的含量④检测VDAClmRNA的含量⑤检测VDACl的含量（3）根据实验方案，若检测的结果表现为______，可以说明高血糖损害胰岛B细胞与VDACl之间存在联系。为了研究血糖水平与VDACl的关系，研究人员使用不同浓度的葡萄糖处理离体培养的人胰岛B细胞，结果如图1所示。进一步研究表明，持续高浓度（20mM）葡萄糖处理可损伤B细胞，而低浓度（5mM）葡萄糖培养条件下，即使通过其他手段使VDACl过量表达，也不会损伤B细胞。（4）综合上述资料，下列推断合理的有______。A.高血糖水平可使B细胞VDACl的表达量上调B.VDACl表达量的显著上调需受较长时间的高血糖水平诱导C.VDACl高表达对B细胞功能的损害与血糖水平无关D.二甲双胍（Met）降血糖作用可能与抑制VDACl表达有关（5）研究发现，高血糖导致的VDACl过度表达与表观遗传有关，具体机制如图2所示。下列有关高血糖调控VDACl表达机制的叙述正确的是______。A.改变了VDACl基因的遗传信息 B.影响了染色质的螺旋化程度C.直接促进翻译形成VDACl D.抑制了VDACl基因的转录图3为高血糖损害胰岛B细胞的部分机制图。琥珀酸为三羧酸循环的中间代谢产物。（6）阐述高血糖损害胰岛B细胞的机制，并提出预防措施与可能的治疗思路______。【答案】（1）氨基酸（2）①①④⑤②.②④⑤（3）2型糖尿病供体的胰岛VDACl的表达上调（或下降），（或2型糖尿病供体的VDAClmRNA和VDACl量与健康人相比有显著差异）（4）ABD（5）B（6）健康人正常表达的VDACl主要分布在线粒体外膜上，高血糖导致患者胰岛B细胞中VDACl表达量增多且大部分转移到质膜上，导致细胞内产生的ATP和丙酮酸（与琥珀酸）等代谢产物流失；丙酮酸（与琥珀酸）流失导致细胞内ATP产生量减少，加上ATP流失，导致细胞生命活动所需能量供不应求；能量不足导致胰岛素合成与分泌量减少，血糖进一步上升，葡萄糖毒性增强，最终导致胰岛B细胞因缺少能量而凋亡。预防措施：控制饮食，多运动，控制血糖治疗方案：抑制VDACl基因的过度表达，或服用VDACl的拮抗剂，避免胰岛B细胞ATP和代谢产物的流失〖祥解〗（1）2型糖尿病旧称非胰岛素依赖型糖尿病，是一种慢性代谢疾病，患者特征为高血糖、胰岛素抵抗（指正常剂量的胰岛素在机体内产生的生物学效应低于正常水平、体内胰岛素含量高于正常水平）、相对缺乏胰岛素等；（2）胰岛素是由胰脏内的胰岛B细胞受内源性或外源性刺激而分泌的一种蛋白质激素。是体内唯一降低血糖的激素。【解析】（1）由题意可知，VDAC1是一种转运蛋白，蛋白质的基本单位是氨基酸；（2）该实验目的是探究高血糖对胰岛B细胞的伤害是否通过VDAC1实现，自变量是血糖浓度，因变量是VDAC1相关指标。对照组应选取健康人捐献的胰岛B细胞，即①；实验组应选取2型糖尿病患者捐献的胰岛B细胞，即②。然后都需要检测VDAC1的相关指标，如④检测VDAC1mRNA的含量、⑤检测VDAC1的含量，即对照组为①④⑤、实验组为②④⑤；（3）若检测结果表现为实验组（2型糖尿病患者捐献的胰岛B细胞）中VDAC1基因的含量、VDAC1mRNA的含量、VDAC1的含量高于对照组（健康人捐献的胰岛B细胞），则可以说明高血糖损害胰岛B细胞与VDAC1之间存在联系；（4）A、从图1中可以看出，高浓度葡萄糖（20mM）处理较5mM葡萄糖处理，VDAC1mRNA含量增加，可推测高血糖水平可使B细胞VDAC1的表达量上调，A正确；B、对比图1中20mM葡萄糖处理24h和72h的结果，可知VDAC1表达量的显著上调需受较长时间的高血糖水平诱导，B正确；C、由题意可知，持续高浓度（20mM）葡萄糖处理可损伤B细胞，而低浓度（5mM）葡萄糖培养条件下，即使VDAC1过量表达也不会损伤B细胞，说明VDAC1高表达对B细胞功能的损害与血糖水平有关，C错误；D、20mM葡萄糖处理72小时，添加二甲双胍后可使VDAC1表达量降低，所以二甲双胍降血糖作用可能与抑制VDAC1表达有关，D正确。故选ABD。（5）A、由图2可知，高血糖激活组蛋白乙酰转移酶，使组蛋白乙酰化，但是并没有改变VDAC1基因的遗传信息，因为表观遗传不改变基因的碱基序列，A错误；B、组蛋白乙酰化会影响染色质的螺旋化程度，使其结构变得松散，有利于基因的表达，B正确；C、图中只是显示了高血糖通过表观遗传影响基因表达的过程，并没有直接体现促进翻译形成VDAC1，C错误；D、组蛋白乙酰化后，染色质结构松散，应该是促进了VDAC1基因的转录，而不是抑制，D错误。故选B。（6）高血糖损害胰岛B细胞的机制：从图3可以看出，高血糖环境下，患者胰岛B细胞中VDACl表达量增多且大部分转移到质膜上，胰岛B细胞线粒体中ATP、代谢产物（如丙酮酸、琥珀酸等）流失。线粒体是细胞的能量工厂，ATP等物质流失会影响胰岛B细胞的能量供应和正常代谢，进而导致细胞功能受损，最终使胰岛B细胞凋亡。预防措施：控制血糖水平：通过合理饮食，减少高糖食物的摄入，避免血糖过高，从而减少对胰岛B细胞的损害；增加运动量：适当的运动可以帮助身体更好地利用血糖，提高胰岛素敏感性，减轻胰岛B细胞的负担；控制血糖；可能的治疗思路：研发药物抑制VDAC1的过度表达或功能：因为VDAC1可能在高血糖损害胰岛B细胞的过程中起重要作用，抑制其表达或功能可能减轻胰岛B细胞的损伤；修复线粒体功能：可以寻找能够修复线粒体膜完整性或改善线粒体能量代谢的药物或方法，减少ATP等物质的流失，保护胰岛B细胞。四、睡眠与稳态（21分）4.研究发现，经长时间睡眠剥夺，4天内约80%的成年小鼠因多器官衰竭死亡。睡眠剥夺会增加大脑中的睡眠调节物质的水平，而循环系统中的增加，会诱发细胞因子风暴，导致炎症反应失控，其具体机制如图1所示。（1）图1中ABCC4是一种依赖ATP供能进行物质跨膜运输的转运蛋白。通过ABCC4进入血管腔的方式为______。（单选）A.胞吐 B.自由扩散 C.主动运输 D.协助扩散（2）细胞因子属于免疫活性物质，具有细胞间相互联络、协调免疫应答的联络“信号”等功能。下列需要细胞因子参与的生理活动有______。（多选）A.增强吞噬细胞的吞噬能力 B.促进抗体产生C.促进T淋巴细胞的分化 D.参与炎症反应（3）选择正确的编号填入下表，形成实验方案并预期实验结果，验证：在睡眠剥夺导致的免疫反应中发挥的核心作用。（编号选填）①野生型小鼠②正常睡眠③炎症反应强④存活时间长⑤脑内合成酶缺陷小鼠⑥睡眠剥夺⑦炎症反应弱⑧存活时间短实验材料实验处理预期实验结果实验组（1）______⑥（2）______对照组①（3）______③⑧（4）熬夜后往往会出现面部浮肿，分析原因可能是：熬夜会增加大脑中的水平，使外排的增加，诱发了促炎细胞因子的释放，______，进而使面部浮肿（编号选填并排序）①促炎细胞因子可以增加血管的通透性②血浆渗透压升高，组织液渗透压降低③血浆渗透压降低，组织液渗透压升高④导致血浆蛋白进入组织间隙⑤水向组织液渗透的量增加，导致组织水肿⑥水向血浆渗透的量增加，导致组织水肿（5）谷氨酸是一种与记忆相关的兴奋性神经递质，图2为谷氨酸作用机制示意图。研究表明，熬夜导致记忆减退可能与抑制突触传递有关。以下推测正确的是______A.不会存在于图2的Ⅱ中B.神经元上可能存在受体C.可能抑制了通道的开放D.可能抑制了③或④的活动过程熬夜的人更容易发胖和患上糖尿病。科学家欲通过构建肝脏节律紊乱的小鼠，让肝脏与大脑的生物钟“错位”，来找出昼夜节律紊乱对饮食行为的调控机制，图3为部分研究结果。肝迷走神经传出纤维属于副交感神经，能调节胆汁的分泌。胆汁与脂肪的消化有关。（6）肝迷走神经兴奋时，膜电位为______。（7）肝迷走神经兴奋时，胆汁的分泌量______。（编号选填）①增加②减少（8）据图3及所学知识推测，下列说法正确的是______。A.肝脏节律紊乱会导致小鼠总摄食量下降B.切除肝迷走神经后，肝脏节律紊乱的小鼠总摄食量显著下降C.肝脏节律紊乱可能是通过神经信号影响小鼠大脑的进食控制D.肝迷走神经可能具有作为治疗肥胖症的靶点【答案】（1）C（2）ABCD（3）①.⑤②.④⑦③.⑥（4）①④③⑤（5）BCD（6）内正外负（7）①（8）BCD〖祥解〗（1）人体的细胞外液血浆、淋巴和组织液构成了人体的内环境，凡是血浆、淋巴、组织液的成分，都是内环境的成分。内环境的成分有：机体从消化道吸收的营养物质；细胞产生的代谢废物如尿素；机体细胞分泌的物质如激素、分泌蛋白等；氧气、二氧化碳。（2）过敏反应：指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。引起过敏反应的物质叫做过敏原。如花粉、油漆、鱼虾等海鲜、青霉素、磺胺类药物等（因人而异）。【解析】（1）ABCC4是一种依赖ATP供能进行物质跨膜运输的转运蛋白，故PGD2通过ABCC4进入血管腔的方式为主动运输。故选C。（2）A、细胞因子属于免疫活性物质，可以增强吞噬细胞的吞噬能力，A正确；B、抗体产生需要吞噬细胞和辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用，B正确；C、吞噬细胞和辅助性T淋巴细胞分泌的细胞因子促进T淋巴细胞的分化，C正确；D、炎症反应属于第二道防线，细胞因子参与炎症反应，D正确。故选ABCD。（3）为验证PGD2在睡眠剥夺导致的免疫反应中发挥的核心作用，实验材料为对照组（①野生型小鼠）和实验组（⑤脑内合成酶缺陷小鼠）；实验处理为实验组进行睡眠剥夺（③），对照组也进行同样的处理（③）；预期实验结果，实验组由于脑内合成酶缺陷，因此结果为④存活时间长、⑦炎症反应弱。（4）促炎细胞因子的释放会引起血管的通透性增强（①），导致血浆蛋白进入组织间隙（④），进而引起血浆渗透压降低，组织液渗透压升高（③），导致水向组织液渗透的量增加，导致组织水肿（⑤），进而使面部浮肿。（5）A、图2的Ⅱ中为组织间隙，PGD2会存在于图2的Ⅱ中，A错误；B、PGD2抑制突触传递，神经元上可能存在受体，B正确；C、PGD2可能抑制了Ca2+通道的开放，使得突触前膜无法兴奋，进而引起神经递质无法释放，C正确；D、PGD2可能抑制了③或④的活动过程，进而导致下一个神经元无法兴奋，D正确。故选BCD。（6）静息状态下，膜电位外正内负，肝迷走神经兴奋时，膜电位为内正外负。（7）肝迷走神经传出纤维属于副交感神经，切除肝迷走神经，摄食量减少，因此肝迷走神